KARAKTERISASI MATERIAL LINING BRAKE

PADA TROMOL REM SEPEDA MOTOR

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan

program (S-1) Prodi Teknik Mesin Universitas Pasundan

Disusun Oleh :

Nama : Muhamad Yusuf

NRP : 143030041

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PASUNDAN

BANDUNG

2018

LEMBAR PENGESAHAN

KARAKTERISASI MATERIAL LINING BRAKE

PADA TROMOL REM SEPEDA MOTOR

Nama : Muhamad Yusuf

NRP : 143030041

Pembimbing I

( Ir. Bukti Tarigan, MT )

Pembimbing II

( Dr. Ir. H. Dedi Lazuardi, DEA )

ABSTRAK

Seleksi mutu bahan logam dalam kegiatan manufacturing dan konstruksi

sangat dibutuhkan. Untuk menjamin persaingan di pasaran terutama mutu logam

perlu diadakan penelitian yang menyangkut standarisasi mutu logam dan struktur

logam, semakin lebih terjamin mutu logam yang akan di pasarkan.

Sekarang ini tromol rem banyak dipasaran industri impor maupun industri

lokal. Tetapi permasalahannya, industri lokal belum mampu memproduksi Lining

Brake pada tromol rem dengan kualitas baik. Hal tersebut mungkin dikarenakan

industri lokal belum mengetahui secara jelas spesifikasi material yang digunakan

dan proses produksi yang tepat untuk pembuatan lining brake pada tromol rem

tersebut yang mengakibatkan kegagalan seperti terjadinya aus dan korosi.

Lining brake pada tromol rem ini tentunya memiliki sifat – sifat yang

sesuai dengan penggunaannya, namun sifat – sifat tersebut sangat berpengaruh

dari struktur mikro, komposisi kimia, dan proses pengerjaannya. Maka dari itu

beberapa pengujian dilakukan pada lining brake original dan imitasi kw 1 untuk

dapat mengetahui karakteristik dan membandingkannya.

Dengan demikian, melalui upaya penelitian ini penulis berharap bisa

menjadikan masukan untuk industri lokal.

ABSTRACT

Selection quality of metal materials in activity of contruction and

manufacturing very is required. To guarantee emulation in marketing especially

quality of and metal price require to be performed a research which

standardization quality of metal and metal structure progressively more well

guaranted quality of metal to in marketing.

Drum brake are being sold either in local industrial market or import.

Problemarises when local industry does not have the ability to produce high

quality lining brake on drum brakes. That case arise may because of local

industry does not know very clearly what are the best kind of material

specification and production processes for making the lining brake on drum

brakes that leads to failure such as wear and corrosion.

Lining brake on drum brakes for surely have the properties that fits its

uses, but that properties are very affected from the microstructure, shemical

composition and testing processes. For that, some testing have been done on

original leading shoes and first quality imitation lining brake to acquire the

characteristics and comparison. Through this research, writer hopes this paper

could be beneficial for local industry.

iii

DAFTAR ISI

ABSTRAK

LEMBAR PENGESAHAN

KATA PENGANTAR ............................................................................................. i

DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi

DAFTAR TABEL ................................................................................................ viii

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 2

1.3 Tujuan................................................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ................................................................................... 2

1.5 Metode Penelitian ................................................................................. 3

1.6 Sistematika Penulisan ........................................................................... 3

BAB II DASAR TEORI

2.1 Pengertian Rem .................................................................................... 5

2.2 Rem Sepeda Motor ............................................................................... 6

2.3 Tromol Rem (Drum Brake) .................................................................. 6

2.4 Hal Penting Pada Drum Brake ............................................................. 9

2.5 Material Drum Brake ........................................................................... 9

2.6 Pengertian Besi Cor ............................................................................ 10

2.7 Klasifikasi Besi Cor ........................................................................... 11

2.7.1 Besi Cor Putih ........................................................................ 12

iv

2.7.2 Besi Cor Kelabu ..................................................................... 13

2.7.3 Besi Cor Nodular (Ductile Cast iron) .................................... 15

2.7.4 Besi Cor Malleable (Malleable Cast Iron) ............................. 16

2.7.5 Pengaruh Kandungan Kimia Pada Besi Cor ........................... 19

2.8 Diagram Fasa Fe - Fe3C ..................................................................... 22

2.9 Struktur Mikro Besi Cor ..................................................................... 25

2.10 Perlakuan Panas (Heat Treatment) ..................................................... 30

2.11 Identifikasi Material ........................................................................... 31

2.11.1 Uji Keras ................................................................................. 32

2.11.2 X-Ray Fluorosense (XRF) ...................................................... 38

2.11.3 Pengujian Emission Spectrometer .......................................... 40

2.11.4 EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) ...................... 42

2.11.5 Pengamatan Metalografi (dibawah mikroskop optik) ............ 43

BAB III PENGUMPULAN DATA

3.1 Diagram Alir Penelitian ..................................................................... 46

3.2 Tujuan................................................................................................. 47

3.3 Gambar Teknik & Pengambilan Sampel ............................................ 47

3.4 Pengujian Metalografi ........................................................................ 49

3.4.1 Pemotongan Sampel ............................................................... 50

3.4.2 Pembingkaian (Mounting) ...................................................... 51

3.4.3 Penggerindaan (Grinding) ...................................................... 52

3.4.4 Pemolesan (Polishing) ............................................................ 53

3.4.5 Pengetsaan (Etching) .............................................................. 54

3.4.6 Pengamatan dengan Mikroskop ............................................. 55

3.5 Pengujian Kekerasan .......................................................................... 60

v

3.6 Pengujian Komposisi Kimia............................................................... 61

BAB IV ANALISA

4.1 Analisa Uji Metalografi ...................................................................... 63

4.1.1 Pengamatan Makro ................................................................. 63

4.1.2 Pengamatan Mikro ................................................................. 64

4.1.3 Analisa Kadar Karbon ............................................................ 65

4.2 Analisa Hasil Uji Kekerasan .............................................................. 65

4.3 Analisa Uji Komposisi Kimia ............................................................ 67

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan......................................................................................... 69

5.2 Saran ................................................................................................... 69

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

TUGAS AKHIR [KARAKTERISASI MATERIAL LINING BRAKE

PADA TROMOL REM SEPEDA MOTOR]

Universitas Pasundan Bandung 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Rem adalah elemen mesin yang fungsinya mengurangi / menghentikan laju

pada komponen yang bergerak rotasi maupun secara transversal. Pada sistem

tromol, penghentian / penurunan kecepatan putaran roda dilakukan dengan

menggesekan kanvas rem dengan lining brake. Gerakan antar komponen mesin

akan menimbulkan gesekan yang dapat meningkatkan temperatur, menimbulkan

keausan, dan efek negatif lainnya

Sistem rem pada kendaraan sepeda motor sangatlah penting, karena

kaitannya dengan faktor keselamatan berkendara tentunya tidak boleh ada

kegagalan pada komponen yang akan berakibat fatal.

Konstruksi tromol rem terdiri dari beberapa komponen seperti: sepatu rem,

lining brake tromol, pegas pengembali, tuas penggerak, dudukan tromol rem

(backplate), dan cam penggerak.

Untuk lining brake tromol rem, pemilihan bahan atau material menjadi

peranan utama dikarenakan mekanismenya yang saling kontak antar permukaan.

Maka dari itu sifat - sifat seperti mempunyai ketahanan panas yang baik, laju

keausan yang rendah, tidak dipengaruhi moisture dan oil , dan daya tahan karat

yang baik adalah sifat yang harus dicari sesuai dengan penggunaan lining brake.

Sekarang ini lining brake banyak dipasaran industri impor maupun industri

lokal. Tetapi permasalahannya, industri lokal belum mampu memproduksi lining

brake pada tromol rem dengan kualitas baik. Hal tersebut tidak menutup

kemungkinan bahwa industri lokal belum mengetahui secara jelas proses produksi

yang tepat dari pembuatan lining brake tromol tersebut. Begitupun adanya

kenyataan dipasaran, bahwa ada barang yang original dan ada barang kw, dan

harga barang original biasanya lebih mahal dibanding produk kw. Hal itu menjadi

pertanyaan dalam hati penulis, apa yang membuat barang ori lebih mahal? Apa

semata-mata karena sudah punya nama ataukah memang dari segi kualitas lebih

TUGAS AKHIR [KARAKTERISASI MATERIAL LINING BRAKE

PADA TROMOL REM SEPEDA MOTOR]

Universitas Pasundan Bandung 2

baik? Maka dari itu, industri kecil / industri lokal membuat produk tiruan (imitasi)

lining brake pada tromol rem (drum brake) dengan dimensi serta bentuk yang

mirip dengan produk original, tentu harganya lebih terjangkau oleh masyarakat.

Namun sangat disayangkan lining brake produk lokal belum mampu bersaing

dengan lining brake original dari sisi kualitas.

Maka dari itu, untuk menghasilkan kualitas yang lebih baik, perlu adanya

perbaikan proses produksi demi tercapainya kualitas yang unggul. Dengan

demikian, melalui upaya penelitian ini penulis berharap bisa menjadikan masukan

untuk industri lokal.

1.2 Rumusan Masalah

a. Bagaimana kualitas lining brake pada tromol rem kw agar sama dengan

kualitas original?

b. Bagaimana cara membuat lining brake pada tromol rem agar kuat, tahan

gesekan, tahan terhadap temperatur tinggi, dan tahan korosi?

c. Sifat-sifat apa saja yang harus dimiliki material lining brake pada tromol

rem?

1.3 Tujuan

Tujuan dari penelitian yang dilakukan adalah :

a. Mempelajari dan mengetahui tentang mekanisme rem.

b. Mengetahui jenis material, komposisi kimia dan sifat mekanik apa saja

agar kualitas lining brake pada tromol rem kualitas produk kw sama

dengan kualitas produk original.

c. Mengetahui proses pembuatan material lining brake pada tromol rem.

1.4 Batasan Masalah

Permasalahan yang dibahas pada Tugas Akhir ini hanya sebatas :

a. Material yang di analisis adalah lining brake pada tromol rem original

dengan lining brake pada tromol rem imitasi kw 1.

TUGAS AKHIR [KARAKTERISASI MATERIAL LINING BRAKE

PADA TROMOL REM SEPEDA MOTOR]

Universitas Pasundan Bandung 3

b. Pengamatan metalografi dan analisa komposisi kimia yaitu lining brake

pada tromol rem sepeda motor Supra X.

c. Pengujian mekanik yaitu uji kekerasan material lining brake pada tromol

rem sepeda motor Supra X.

1.5 Metode Penelitian

Untuk mendapatkan data sebagai penunjang dalam penyusunan laporan ini,

maka dilakukan berbagai metode penelitian, diantaranya :

- Metode Studi Literatur

Merupakan teknik pengumpulan data dengan cara mencari, membaca buku-

buku referensi, baik itu dari internet maupun jurnal-jurnal, yang telah ada

sebelumnya yang berkaitan dengan material lining brake tromol rem untuk

dijadikan sebagai acuan dalam membantu menganalisa masalah dalam penelitian

ini.

- Metode Pengamatan

Teknik pengumpulan data yang secara langsung melakukan pengamatan

pada objek (material) dan menganalisanya. Metoda ini merupakan suatu upaya

untuk melihat suatu fenomena berdasarkan pengetahuan dan gagasan sebelumnya

secara ilmiah.

- Metode Pengujian

Merupakan suatu cara atau teknik yang dilakukan untuk mendapatkan

informasi mengenai kualitas, jenis material dan sifat-sifat material lining brake

pada tromol rem.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini, maka

dibuat sistematika penulisan sebagai berikut:

TUGAS AKHIR [KARAKTERISASI MATERIAL LINING BRAKE

PADA TROMOL REM SEPEDA MOTOR]

Universitas Pasundan Bandung 4

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan tentang: (1.1) Latar Belakang Masalah, (1.2) Rumusan

Masalah, (1.3) Tujuan, (1.4) Batasan Masalah, (1.5) Metode Penelitian, dan (1.6)

Sistematika Penulisan Laporan.

BAB II DASAR TEORI

Bab ini berisikan berbagai teori atau tinjauan pustaka sebagai referensi yang

menjadi dasar permasalahan mengenai tema pengkarakterisasian dalam Tugas

Akhir.

BAB III PENGUMPULAN DATA

Bab ini berisi langkah-langkah yang dilakukan dan data-data yang diperoleh

dari penelitian untuk menyelesaikan Tugas Akhir.

BAB IV ANALISA

Bab ini berisi prosedur analisa dan hasil analisa data penelitian atau

pengujian lining brake.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari hasil pengujian pengkarakterisasian

yang dilakukan dalam Tugas Akhir.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR PUSTAKA

[1] ASM Metal Handbook, (1990-1, 2005-2), “Vol 01: Properties and

Selection Irons, Steel, and High-Performance Alloys,”ASM

International

[2] ASM Metal Handbook, Atlas of Microstructure of Industrial Alloy, 8𝑡ℎ

Edition, Volume 7, American Society for Metals, Ohio.

[3] Annual Book Of ASTM Standards, Metals Test Methods and Analytical

Procedures, 1983, Vol. 03.01, Section 3

[4] Calliester, W.D., Material Science and Engineering an Introduction, 8𝑡ℎ

Edition, University of Utah.

[5] Gatot Soebiyakto.2013, “Pengaruh jenis kanvas rem dan pembebanan Pedal

terhadap putaran output roda dan laju keausan Kanvas rem pada

sepeda motor”, Jurnal, Teknik Mesin, Universitas Widyagama

Malang

[6] Hermawan, Reza.2016, “Karakterisasi Material Bantalan Luncur Pada Poros

Moving Blade Turbin Uap”.Jurusan Teknik Mesin UNPAS. Tugas

Akhir

[7] http://BAB_3_EDS Metode_Penelitian.pdf

[8] http://eprints.undip.ac.id/41654/4/BAB_II.pdf

[9] http://mengerjakantugas.blogspot.co.id/2011/12/rem-tromol-drum-brake-

sepeda-motor.html?=m1

[10] http://www.academia.edu/12173913/BESI_COR.pdf

[11] http://www.scribd.com/doc/33664789/Proposal-Tugas-Akhir-Uji-Kekerasan

[12] jenis-besi-cor-dan-kandungan-nya.pdf

[13] Nayar, Alok, (2005) Testing of Metals, New Delhi : Tata McGraw-Hill

[14] ponimanmultin.blogspot.com/2010/11/metalografi.html

[15] Tarigan, Bukti., “Panduan Praktikum Material Teknik”, Teknik Mesin, FT

UNPAS, 2013.

[16] Tata Surdia, Shinroku Saito “Pengetahuan Bahan Teknik” , 1999

-- Cet. 4 -- Jakarta: Pradnya Paramita.

[17] Vander Voort, George F, Metallography, Principles and Practice.